Golang學習筆記_44——命令模式
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Golang學習筆記_46——狀態模式

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一、核心概念

1. 定義

訪問者模式是一種行為型設計模式，允許在不修改已有對象結構的前提下定義新的操作。其核心特點包括：
? 操作解耦：將數據操作與數據結構分離
? 雙重分發：通過兩次方法調用實現動態綁定
? 擴展開放：新增操作無需修改現有類

2. 解決的問題

? 操作污染：頻繁添加新操作導致類不斷膨脹
? 聚合困難：相關操作分散在不同類中
? 類型檢查：避免大量instanceof類型判斷

3. 核心角色

角色	作用
Visitor	聲明訪問操作的接口（visit方法）
ConcreteVisitor	實現具體訪問邏輯
Element	定義接受訪問者的接口（accept方法）
ConcreteElement	實現accept方法的具體元素
ObjectStructure	包含元素集合的容器

4. 類圖

@startuml
interface Visitor {+ visitElementA(e: ElementA)+ visitElementB(e: ElementB)
}class TaxVisitor {+ visitElementA()+ visitElementB()
}interface Element {+ accept(v: Visitor)
}class ElementA {+ accept(v: Visitor)+ operationA()
}class ElementB {+ accept(v: Visitor)+ operationB()
}Visitor <|.. TaxVisitor
Element <|.. ElementA
Element <|.. ElementB
ElementA ..> Visitor
ElementB ..> Visitornote right of ElementA::accept調用visitor.visitElementA(this)實現雙重分派機制
end note
@enduml

二、特點分析

優點

1. 擴展性強：新增訪問者不影響現有系統
2. 職責清晰：相關操作集中管理
3. 復合操作：支持跨元素的復雜操作

缺點

1. 破壞封裝：需暴露元素內部細節
2. 維護困難：元素接口變更影響所有訪問者
3. 適用局限：適合穩定元素結構的系統

三、適用場景

1. 編譯器實現

type ASTVisitor interface {VisitVariableDecl(n *VariableDecl)VisitFunctionCall(n *FunctionCall)
}type TypeChecker struct{}func (t *TypeChecker) VisitVariableDecl(n *VariableDecl) {fmt.Printf("校驗變量 %s 的類型\n", n.Name)
}

2. 財務系統

type FinancialVisitor interface {VisitInvoice(i *Invoice)VisitPayment(p *Payment)
}type TaxCalculator struct{}func (t *TaxCalculator) VisitInvoice(i *Invoice) {fmt.Printf("計算發票稅款：%.2f\n", i.Amount*0.1)
}

3. UI組件系統

type UIVisitor interface {VisitButton(b *Button)VisitPanel(p *Panel)
}class Renderer struct{}func (r *Renderer) VisitButton(b *Button) {fmt.Printf("渲染按鈕：%s\n", b.Label)
}

四、Go語言實現示例

完整實現代碼

package visitor_demoimport "fmt"// Visitor 接口
type ComputerPartVisitor interface {VisitMouse(m *Mouse)VisitKeyboard(k *Keyboard)
}// Concrete Visitor
type DisplayVisitor struct{}func (d *DisplayVisitor) VisitMouse(m *Mouse) {fmt.Println("顯示鼠標信息：", m.GetSpec())
}func (d *DisplayVisitor) VisitKeyboard(k *Keyboard) {fmt.Println("顯示鍵盤信息：", k.GetLayout())
}// Element 接口
type ComputerPart interface {Accept(visitor ComputerPartVisitor)
}// Concrete Elements
type Mouse struct {dpi int
}func (m *Mouse) Accept(visitor ComputerPartVisitor) {visitor.VisitMouse(m)
}func (m *Mouse) GetSpec() string {return fmt.Sprintf("%d DPI", m.dpi)
}type Keyboard struct {layout string
}func (k *Keyboard) Accept(visitor ComputerPartVisitor) {visitor.VisitKeyboard(k)
}func (k *Keyboard) GetLayout() string {return k.layout
}// Object Structure
type Computer struct {parts []ComputerPart
}func (c *Computer) AddPart(p ComputerPart) {c.parts = append(c.parts, p)
}func (c *Computer) Accept(visitor ComputerPartVisitor) {for _, p := range c.parts {p.Accept(visitor)}
}// 客戶端使用示例
func ExampleUsage() {computer := &Computer{parts: []ComputerPart{&Mouse{dpi: 1600},&Keyboard{layout: "QWERTY"},},}visitor := &DisplayVisitor{}computer.Accept(visitor)
}

執行結果

=== RUN   TestExampleUsage
顯示鼠標信息： 1600 DPI
顯示鍵盤信息： QWERTY
--- PASS: TestExampleUsage (0.00s)
PASS

五、高級應用

1. 異步訪問者

type AsyncVisitor interface {VisitForDB(n Node) <-chan errorVisitForAPI(n Node) <-chan error
}func BatchVisit(nodes []Node, v AsyncVisitor) []error {// 實現并發訪問處理
}

2. 動態派發優化

type DynamicVisitor struct {handlers map[reflect.Type]func(interface{})
}func (dv *DynamicVisitor) Register(t reflect.Type, fn func(interface{})) {dv.handlers[t] = fn
}

六、與其他模式對比

模式	核心區別	典型應用場景
策略模式	單算法選擇 vs 多元素操作	支付方式選擇
裝飾器模式	增強功能 vs 添加操作	IO流處理
組合模式	樹形結構 vs 元素遍歷	文件系統管理

七、實現建議

1. 訪問者接口設計

type Visitor interface {VisitTypeA(*TypeA)VisitTypeB(*TypeB)DefaultVisit(interface{})
}

2. 元素繼承處理

type BaseElement struct{}func (b *BaseElement) Accept(v Visitor) {v.DefaultVisit(b)
}

3. 循環引用處理

type Element struct {visitor Visitor `json:"-"` // 避免序列化循環
}

4. 訪問者狀態管理

type StatefulVisitor struct {buffer strings.Builder
}

八、典型應用

1. 編譯器構建：語法樹檢查/優化
2. 數據分析：異構數據集合統計
3. 游戲引擎：場景實體遍歷更新
4. 文檔處理：多格式導出系統

在Go語言中實現建議：

• 使用接口組合代替繼承
• 通過類型斷言實現泛型訪問者
• 結合通道實現并發訪問
• 使用sync.Pool優化高頻訪問對象